头箍式发音运动超声图像探测头盔

技术领域

本发明涉及发音机理研究中舌运动的超声图像探测技术领域，具体为一种头箍式发音运动超声图像探测头盔。

背景技术

目前，在采集发音运动时舌头的超声成像过程中，为了能够保证超声成像数据不会因为外界勘测位置的变化而产生不必要的结果差异(包括：成像轮廓变形和成像组织异位)，研究人员应该保证实验人员(被采样者)的唇缘与桌缘(部署音频采集装置平台)间的欧氏距离和超声成像探测头与桌缘间的欧式距离保持相对不变。同时，采样过程中采样者应保证超声探头的明胶部位(超声发射器)与人脸的中轴线对齐，以确保舌运动平面与超声成像平面重合。

为了能够尽可能地减少头部与超声成像探头之间的不必要的位置变化和因外界勘测位置的变化(不必要)造成的干扰。实验过程中，常见的头部稳定方法为：研究人员通过将被采样者的头部安置于固定靠背或支架上，同时将麦克风和超声成像探头固定在被采样者的正前方的麦克风支架上的方式采集数据。上述的采集方式可以获得较为稳定的数据结果(表现为：超声成像虚影少、舌头运动趋势和运动区域相对固定以及成像白斑出现频率较低)。但是，因上述方式导致的不舒适感和设备占地大等问题会使被采样者不能长期配合实验工作，从而难以为发音运动的研究(数据分析和机理建模方面)提供足够的数据支持。为了解决此问题，本人提出了头箍式发音运动超声图像探测头盔。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供头箍式发音运动超声图像探测头盔，其能够较好地在发音过程中稳定被采样者的头部和超声成像探头之间的成像位置，并且被采样者能够更加自由地根据自身发音习惯和方式实施正常的发音动作，从而使发音的过程更加符合被采样者真实的发音状态。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

头箍式发音运动超声图像探测头盔，其特征在于，包括绑头带、按压按钮、上支撑梁、伸缩软带、耳挂、滑动竖杆、纵向导套、螺栓、螺纹孔、滑动横杆、旋转桩、横向导套、更换卡扣和仪器固定夹，两个耳挂对称地设置于绑头带上，两个伸缩软带的一端分别和两个对应的耳挂相连接，上支撑梁和两个伸缩软带的另一端可滑动套接，且套接位置通过按压按钮固定，纵向导套设置于其中一个耳挂外侧面上，滑动竖杆贯穿纵向导套，所述滑动竖杆上等距开有若干个螺纹孔，所述纵向导套通过螺栓和滑动竖杆上相对应的螺纹孔相连接，所述滑动竖杆的底端为圆形柱状结构，旋转桩和滑动竖杆底端连接，所述横向导套和旋转桩底部固定连接，滑动横杆横向贯穿横向导套，所述滑动横杆上等距开有若干个螺纹孔，所述横向导套通过螺栓和滑动横杆上相对应的螺纹孔相连接，所述仪器固定夹由夹套和连杆组成，所述连杆一端通过更换卡扣和滑动横杆的一端可拆卸连接。

优选地，所述按压按钮包括按键片、上腔、按钮主体壳、弹片、下腔和支撑弹簧，所述按钮主体壳内部空腔分为上腔和下腔，所述上腔宽度小于下腔，弹片位于下腔内，所述弹片底部通过支撑弹簧和按钮主体壳的内部底面相连接，按键片设置于按钮主体壳顶部，所述按键片和弹片相连接；所述伸缩软带从上腔内穿过，所述伸缩软带的底部等距设置有若干个凹槽卡扣；

优选地，所述旋转桩包括齿轮轴、旋转桩主体壳、齿轮、锁扣、限位块和压紧弹簧，齿轮轴一端和旋转桩主体壳内部底面可转动连接，所述齿轮轴另一端向上穿出旋转桩主体壳，所述齿轮套置于齿轮轴上，且位于旋转桩主体壳内，所述旋转桩主体壳上内侧面和下内侧面对称地设置有限位块，锁扣位于上下两个限位块之间，所述锁扣的一端为尖端，且卡置于齿轮的相邻两齿之间，所述锁扣的另一端通过压紧弹簧和旋转桩主体壳内侧面相连接。

本发明的有益效果在于：能够在超声成像实验中对被采样者的头部与超声成像探头之间的成像位置起到一定程度上的稳定和固定作用，减少成像轮廓变形和成像组织异位几率，并且此设备能够帮助被采样者更加自由地实施发音动作，符合自身发音习惯和方式，从而使得发音的过程更加符合被采样者的真实发音状态，能够确保获取的实验数据更加准确和真实。同时，长时间的有效数据采集能够为之后的数据分析和建立发音机理模型提供长期、稳定和有效的数据源信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的头箍式发音运动超声图像探测头盔的结构示意图；

图2为本发明提供的头箍式发音运动超声图像探测头盔按压按钮初始状态下的结构示意图；

图3为本发明提供的头箍式发音运动超声图像探测头盔按压按钮内部支撑弹簧处于压缩状态的结构示意图；

图4为本发明提供的头箍式发音运动超声图像探测头盔伸缩软带上凹槽卡扣的结构示意图；

图5为本发明提供的头箍式发音运动超声图像探测头盔旋转桩的结构示意图；

附图标记说明：

绑头带1、按压按钮2、上支撑梁3、伸缩软带4、耳挂5、滑动竖杆6、纵向导套7、螺栓8、螺纹孔9、滑动横杆10、旋转桩11、横向导套12、更换卡扣13、仪器固定夹14、按键片15、上腔16、按钮主体壳17、弹片18、下腔19、支撑弹簧20、凹槽卡扣21、齿轮轴22、旋转桩主体壳23、齿轮24、锁扣25、限位块26、压紧弹簧27。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5，头箍式发音运动超声图像探测头盔，包括绑头带1、按压按钮2、上支撑梁3、伸缩软带4、耳挂5、滑动竖杆6、纵向导套7、螺栓8、螺纹孔9、滑动横杆10、旋转桩11、横向导套12、更换卡扣13和仪器固定夹14，两个耳挂5对称地设置于绑头带1上，两个伸缩软带4的一端分别和对应的两个耳挂5相连接，上支撑梁3和两个伸缩软带4的另一端可滑动套接，且套接位置通过按压按钮2固定，纵向导套7设置于其中一个耳挂5外侧面上，滑动竖杆6贯穿纵向导套7，所述滑动竖杆6上等距开有若干个螺纹孔9，所述纵向导套7通过螺栓8和滑动竖杆6上相对应的螺纹孔9相连接，所述滑动竖杆6的底端为圆形柱状结构，旋转桩11和滑动竖杆6底端连接，所述横向导套12和旋转桩11底部固定连接，滑动横杆10横向贯穿横向导套12，所述滑动横杆10上等距开有若干个螺纹孔9，所述横向导套12通过螺栓8和滑动横杆10上相对应的螺纹孔9相连接，所述仪器固定夹14由夹套和连杆组成，所述连杆一端通过更换卡扣13和滑动横杆10的一端可拆卸连接。

进一步，所述按压按钮2包括按键片15、上腔16、按钮主体壳17、弹片18、下腔19和支撑弹簧20，所述按钮主体壳17内部空腔分为上腔16和下腔19，所述上腔16宽度小于下腔19，弹片18位于下腔19内，所述弹片18底部通过支撑弹簧20和按钮主体壳17的内部底面相连接，按键片15设置于按钮主体壳17顶部，所述按键片15和弹片18相连接；所述伸缩软带4从上腔16内穿过，所述伸缩软带4的底部等距设置有若干个凹槽卡扣21；

进一步，所述旋转桩11包括齿轮轴22、旋转桩主体壳23、齿轮24、锁扣25、限位块26和压紧弹簧27，齿轮轴22一端和旋转桩主体壳23内部底面可转动连接，所述齿轮轴22另一端向上穿出旋转桩主体壳23，所述齿轮24套置于齿轮轴22上，且位于旋转桩主体壳23内，所述旋转桩主体壳23上内侧面和下内侧面对称地设置有限位块26，锁扣25位于上下两个限位块26之间，所述锁扣25的一端为尖端，且卡置于齿轮24的相邻两齿之间，所述锁扣25的另一端通过压紧弹簧27和旋转桩主体壳23内侧面相连接。

使用时，将本头盔佩戴在实验者头部，仪器固定夹14用来固定超声探头；通过更换卡扣13能够将仪器固定夹14拆下以更换超声探头；

绑头带1佩戴之后用来调整头盔与前后之间的距离；上支撑梁3用来支撑头盔的上部重力；按压按钮2用来对伸缩软带4的位置距离进行调节，调节伸缩软带4位置时，按下按键片15，弹片18下压支撑弹簧20，支撑弹簧20被压缩，此时伸缩软带4被松开，不再被弹片18限制，能够进行水平方向的移动，从而更换凹槽卡扣21卡固；松开按键片15后，支撑弹簧20恢复，弹片18将伸缩软带4压紧进行固定；

耳挂5用来安放人耳；旋转桩11用来对横截面超声探头的位置进行调节；调节位置时，施加外力旋转齿轮轴22，齿轮轴22带动齿轮24旋转，会给锁扣25一个向内的力；受力的锁扣25向内收缩，并且慢慢顺着齿轮24的渐开线滑动，当移动至距圆心距最远处时，受到压紧弹簧27向外力的锁扣25会恢复原长从而锁定齿轮24；

能够通过调节滑动横杆10对仪器固定夹14上超声探头的水平位置进行调节。调节时，拧松横向导套12上的螺栓8，然后沿着横向导套12水平滑动滑动横杆10。调节好后，再将螺栓8拧紧在滑动横杆10上相对应的螺纹孔9即可；

能够通过上下调节滑动竖杆6对仪器固定夹14上超声探头的高度位置进行调节。调节时，拧松纵向导套7上的螺栓8，然后沿着纵向导套7上下滑动滑动竖杆6。调节好后，再将螺栓8拧紧在滑动竖杆6上相对应的螺纹孔9即可；

所述上腔16宽度小于下腔19的设计，能够将弹片18限制在下腔19内。

本发明的设计能够在超声成像实验中对被采样者的头部和超声成像探头之间的成像位置起到一定程度上的稳定和固定作用，减少成像轮廓变形和成像组织异位几率，并且此设备能够帮助被采样者更加自由地实施发音动作，符合自身发音习惯和方式，从而使得发音的过程更加符合被采样者真实的发音状态，能够确保获取的实验数据更加准确和真实。同时，长时间的有效数据采集能够为之后的数据分析和建立发音机理模型提供长期、稳定和有效的数据源信息。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。